[发明专利]喷墨打印头的扩孔技术

说明书

相关申请的相互参考

本申请为申请号为09/393,845于1999.09.09申请的，题为“高效率的孔板结构和使用该孔板的打印头”的部分继续申请，本文整体引用作参考。

本发明的领域

本发明涉及喷墨打印头，特别是涉及其新颖结构和制造方法，该打印头能提供墨滴尾巴断裂控制并防止液面溢出，从而能克服布丁、喷墨笔的方向性和皱纹等与热喷墨打印有关的问题。

本发明的背景

本发明总的涉及用来将油墨发放到底板上的打印头结构，尤其涉及一种结构来连结到打印头上的新颖孔板。该孔板包括多个重要的结构特点，使在打印头的寿命期间能保持高质量的印刷水平。

近年来在电子印刷技术领域内有显著发展，目前已有多种高效率的印刷系统能以迅速而准确的方式发放油墨。在这方面热喷墨系统特别重要。使用热喷墨工艺的印刷单元的设备包括至少一个油墨存储室在液流上与一底板连通。该底板(最好由硅〔Si〕或其他类似材料制成)具有多个设在其上的加热电阻。底板和电阻被保持在一个传统上称为“打印头”的结构内。有选择地启用电阻可使存储在存储室内的油墨材料受到热激励而从打印头排出。有代表性的热喷墨系统曾在美国专利：授予Buck等的4,500,895号、授予Baker等的4,771,295号、授予Keefe等的5,278,584号、和Hewlett-Packard Journal(惠普杂志)第39卷第4号(1988年8月)中论述过，所有这些资料都被本文参考利用。

上述油墨发放系统(及使用热喷墨和其他喷墨工艺的类似的印刷单元)一般包括一个油墨容纳单元(如壳体、容器或罐)，其内具有一个自给的油墨供源以资形成一个墨盒。在一标准的墨盒中，油墨容纳单元被直接连结到墨盒的其余的构件上，从而产生一个整体的单一结构，这时油墨供源称为被“车运输工具上的”，如在授予Baker等的美国专利4,771,295号中所示。但在其他情况下，油墨容纳单元亦可设在打印机内的远处，使用一根或多根油墨输送导管可操作地连接到打印头上并与它在液流上连通。这种特殊的系统在传统上被称为“偏离轴线”的印刷单元。有代表性而非限制性的油墨发放系统曾在下列两个共同拥有而未决的美国专利申请中论述过，一个是08/869,446号(1997.05.06申请)，题为“包括由内外膜片层制成的多壁袋的油墨容纳系统”(Olsen等申请)；另一个是08/873,612号(1997.11.06申请)，题为“自由油墨喷墨笔”(Hauck等申请)，这两个申请都被本文参考引用。本发明(如下所述)对在运输工具上的和偏离轴的(off-axis)系统都可应用。

为了有效地将油墨材料发放到选定的底板上，热喷墨打印头典型地包括一个被称为“喷嘴板”或“孔板”的外板件。孔板包括多个贯穿的喷射孔(如开口或孔)。起初，这些孔板都是由一种或多种金属成分制成的，其中包括但并不限于镀金的和镀钯的镍及类似的材料。但热喷墨打印头结构的最近发展已将孔板改由多种不同的有机聚合物(如塑料)制成，其中包括但并不限于由聚四氟乙烯(如特氟隆^_、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、及其混合物构成的膜片产品。适合此目的在商业上有供售的一种有代表性的聚合物(如以聚酰亚胺为基的)组成为美国DE州Wilmington的E.I.du pont de Nemours&Company(杜邦公司)以“KAPTON”商标供售的产品。由上述非金属成分制成的孔板结构通常厚度均匀并且高度柔韧，它们还带来多种效益，以减少生产成本一直到简化总体打印头的构造，可以归纳为可靠性提高、经济、并且容易制造。